實驗:紙橋結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗
一、實驗?zāi)康模ㄗ谥迹? 為了培養(yǎng)同學(xué)們的的三個創(chuàng)新——“創(chuàng)新習(xí)慣、創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力”,發(fā)揮同學(xué)業(yè)們對技術(shù)知識的綜合應(yīng)用能力以及理論聯(lián)系實際的能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。
一、實驗?zāi)康模ㄗ谥迹?nbsp;
為了培養(yǎng)同學(xué)們的的三個創(chuàng)新——“創(chuàng)新習(xí)慣、創(chuàng)新思想、創(chuàng)新能力”,發(fā)揮同學(xué)業(yè)們對技術(shù)知識的綜合應(yīng)用能力以及理論聯(lián)系實際的能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。
二、 實驗要求:
1、材料:
(1)只能用廢舊報紙,張數(shù)不限,質(zhì)量不超過150克,不得私自另用紙張。
(2) 粘合劑只能是漿糊,不能使用透明膠和白乳膠等。
2、紙橋規(guī)格:
(1)紙橋的自身重量不得超過150克,超重的紙橋每超過20克,在所承受重量中扣去1千克。
(2)紙橋長度不短于25cm,寬度不少于8cm。兩橋墩的跨度不少于18cm。
3、制作時間:
三節(jié)課(2小時)。
4.最終成果:
參賽作品應(yīng)包含簡要設(shè)計方案圖、模型兩部分。其設(shè)計方案圖中應(yīng)附簡單說明。
三、評價與獎勵
按承重能力評出一等獎 1組;二等獎 2組;三等獎 3組;鼓勵獎 4組
另設(shè)最佳結(jié)構(gòu)分析獎,最佳造型獎
五、參考示例:
小提示:在日常生活中,一張紙立在桌子上是很困難的,但是把它折一下,或者卷成圓形,不但能立起來,而且還能在上面壓一小塊重物,也就是說,通過折邊或卷成圓弧形可以提高紙張的抗壓能力。因此選擇一個合理的截面形狀對于整個紙橋結(jié)構(gòu)有著舉足輕重的作用。在制作之前可以先做個小實驗,選擇了幾種不同的截面形狀,看看哪一種形狀的紙筒承受荷載能力最強。
試驗:用同樣長度、寬度的紙條分別做成橫截面為圓形、三角形、正方形、梯形的空心或?qū)嵭募埩?,測試它們能承受的最大荷截。結(jié)論:____形狀的紙梁承受能力最強。
接下來我們來考慮整個橋梁的制作。要想提高橋的跨度,就不得不用標(biāo)簽紙把紙橋段連接起來,由于紙橋在承載砝碼的時候,其不同橫向位置上受到的彎矩不同,紙橋的中間部分受彎矩最大,向兩邊依次遞減,因此,我們在做紙橋的時候也要考慮到這一點,紙橋中部兩段紙橋之間的接合部分要重疊得多一些,而在兩側(cè)可以適當(dāng)節(jié)省材料。
課堂總結(jié)與反思:
1、項目重要
不要小看這個實驗,也不要覺得這個實驗無聊。其實它的設(shè)計與測試與真正的鋼鐵桁架橋沒有本質(zhì)的區(qū)別,真正的鋼鐵桁架橋只是因為它是鐵而已。其實結(jié)構(gòu)原理與受力方式是一樣的。而且,設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計和測試時不一定是用鐵材料來做。
2、要有設(shè)計圖
用紙來進(jìn)行設(shè)計更能體現(xiàn)我們的設(shè)計水平,從哈工大的紙橋結(jié)構(gòu)設(shè)計比賽就可以看出,它確實是一個技術(shù)設(shè)計項目。也更能體現(xiàn)同學(xué)們的創(chuàng)新設(shè)計能力與團(tuán)體協(xié)作精神。
3、分工合作
從前面的設(shè)計來看,存在如下問題?;蛘哒f,要按以下要求來做:
(1)先要在小組里面討論,確定一個結(jié)構(gòu)方案,并把這個結(jié)構(gòu)方案畫一個1:1的草圖(主視圖),然后對著這個草圖裁剪和卷紙梁。
(2)畫好草圖后,一定要分工,比如在藍(lán)圖的每根梁標(biāo)上序號,確定每根梁要幾根,然后分任務(wù),哪個同學(xué)負(fù)責(zé)哪幾根。這樣,幾十根紙梁很快就卷完成。
4、關(guān)于連接
有同學(xué)覺得無法把紙梁連接起來,其實,連接方法很多種,自己摸索。下面教大家一種方法……。
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